ستارهای با سرعتی برابر ۸ درصد سرعت نور، به دور سیاهچاله مرکزی راه شیری میگردد
توضیحات ویدئو: به تصویر کشیدن تأثیر کشیده شدن چارچوب مرجع.
اندازهگیری سرعت چرخش سیاهچاله واقع در مرکز کهکشان راه شیری ما را به آزمون فرضیه بیمو بودن سیاهچالهها نزدیک میکند. طبق این فرضیه، اگر سیاهچالهای بار الکتریکی معناداری نداشته باشد، با شناخت جرم و سرعت چرخش آن، میتوان تمامی دیگر ویژگیهای میدان گرانشی آن را نیز پیشبینی کرد.
با این حال، صرفاً اندازهگیری چرخش به تنهایی نمیتواند مسئله را بهطور کامل حل کند. ولی با انجام رصدهایی دقیق، مدار ستاره S301 ممکن است بتواند ویژگی دیگری از میدان گرانشی کمان ای* را نمایان کند که به “گشتاور چهارقطبی” معروف است. نظریه نسبیت عام بهروشنی پیشبینی میکند که این کمیت، وابسته به جرم و چرخش سیاهچاله، چه مقدار باید باشد. در صورتی که مشاهدات با پیشبینیها بهطور مطابقت داشته باشند، کمان ای* قادر خواهد بود آزمون دشوار فرضیه بیمو بودن را به شکلی موفق پشت سر گذارد.
سرنخی برای معمایی دیگر
مدار کشیده S301 سرنخی دیگری را نیز به همراه دارد: این ستاره ممکن است زمانی عضوی از یک سیستم دوتایی بوده باشد که به شدت به کمان ای* نزدیک شده است. سیاهچالهها در روندی به نام “سازوکار هیلز” میتوانند ستارگان دوتایی را از یکدیگر جدا کنند؛ بهگونهای که یکی از ستارهها را در مداری فشرده به دام انداخته و دیگری را با سرعت قابل توجهی به بیرون پرتاب کنند.
ستاره S301 ممکن است زمانی عضو یک سیستم دوتایی بوده باشد که بهطور خطرناکی به کمان ای* نزدیک شده است.
سازوکار هیلز میتواند توجیهی برای چگونگی قرارگیری S301 در مسیر مداری غیرمعمول کنونیاش ارائه دهد؛ اگرچه تنها مدار ستاره بهتنهایی برای تائید این فرضیه کفایت نمیکند. اگر علمای نجوم بتوانند همدم گمشده و قدیمی S301 را که با سرعتی بالا از مرکز کهکشان دور میشود شناسایی کنند، شواهد بیشتری برای تأیید این فرضیه فراهم خواهد شد.
از آنجا که مدت زمان دوره مداری S301 بسیار کوتاه است، نیازی به انتظار طولانی برای بررسی معما وجود ندارد. S301 در پایان سال ۲۰۳۱ دوباره به حضیض مداری خود خواهد رسید؛ در زمانی که اثر چرخش سیاهچاله بیشترین تأثیر را بر مدار آن خواهد گذاشت.
تیم پژوهشی گراویتیپلاس به دنبال ردیابی S301 ادامه خواهد داد و ابزار آینده تلسکوپ فوقالعاده بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا به نام «دوربین تصویربرداری با اپتیک تطبیقی چندگانه برای رصدهای عمیق» (MICADO) نیز باید به دانشمندان کمک کند تا حرکت این ستاره را در سه بعد بازسازی نمایند. این رصدهای تکمیلی میتواند به پژوهشگران اجازه دهد در طول دهه آینده، سرعت چرخش کمان ای* را با دقت و صحت بالایی تعیین کنند.
و شاید در عمیقترین بخش قلب کهکشان راه شیری، گنجینههای بیشتری پنهان شده باشد. مانگ تصریح میکند: «ما انتظار داریم ستارههای بیشتری همانند S301 در کانون کهکشان وجود داشته باشند و اگر ستاره مشابهی دیگری پیدا کنیم، اندازهگیری سرعت چرخش به مراتب آسانتر خواهد بود.»
یافتههای محققان در مجله نیچر منتشر شده است.
